矿物分为如下四种基本类型，见表24所示。 表24长石的基本类型及其理论化学组成 熔 论化学组成人% 名称 化学式 相对老度 :Al:O Cao K:0 Na:O Bao 钠KNaASi,0]2.60-2.65110068.619.6 11.8 钾K石KA1Si,012.56-2.59115064.718.4-16.9 钙K石CaA15i,0]2.74-2.76155043.036.920.1 长石Ba,Si,01337172532.027.1-- 40.9 自然界中长石的种类很多，大多是上述几种基本矿物的固溶物。比如， 钠长石与钙长石以任何比例混溶形成的连续周溶体系列，即常见的斜长 石。钾长石与钠长石在高温条件下能混溶形成连续固溶体，但在低温下， 混溶性降低。生产中一般称谓的御长石或钠长石，实际上是含钾或钠为 主的钾钠长石固溶体。 2.2.3.2长石在陶瓷和玻离工业中的作用 富含钾或钠的长石类矿物是陶瓷、糖瓷、玻璃工业的主要原料之一。 在陶瓷坯料中，长石是促进坯体烧结的主要熔剂性矿物：在釉料和色料 中，它又是形成玻璃的主要成分。由于在提供A1O3的同时，也引入Na2O K0等战分，减少了纯碱用量，因此在一般玻璃的生产中得到厂广泛的应 用。但是长石类矿物在自然界中多数是以各类岩石的集合体产出，共生 矿物多，成分波动大。因此，不同工业对所用长石的品质要求不尽相同。 参见表2-5所示。 表25长石在陶瓷和玻璃工业中的主要作用和品质要求 领域 末要作用 品质要求 1.提供碱金属氧化物，有利于降低烧成温应 长石熔化温度≤1230 2.K石熔体能解斯土及石英等原，促进莫水石的形成 陶瓷 和长人，提高坯体的机械强变和化学稳定性 A1,0,1520%: 3.长石熔体填充于各颗粒间，促进坏体致密化：熔体过冷 K,0+Na013%(其 成为玻璃相，提高陶瓷制品的透光皮 中a,0<3%) 4.为瘠性料，能提高坯体的干燥速度 fe0<0.5% 16
携瓷 引入K,0和A1,O,以讨节瓷籼性能 工业 A10>16%: 1.引入A1,O,的主要原，时时入，0、K,0 Na,0十K0>12%: 工业 2.在1100℃1200℃间培隐，有利于熔化 fFe,0,<0.3% 2.2.3.3长石的代月原料 天然矿物中优质的长石资源并不多，工业生产中常使用一些长石的 代用品，常用的长石代用原料及其品质要求参见表2-6所示。 表26常用的长石代用原料及其品质要求 领域代用原料 代用原料品质要求 Fe,0<0.5%:R0>8%:Si0<30%:Ca0<2%:K,0Na,0> 伟品花岗岩 正K岩 R,0>8%,当含铁量较高时，通过精选才能使用 工业酸性玻璃熔 岩 R:0>8%,铁、铁等若色氧化物心可能较少 含锂矿物 R,0>8%R表示a、K成Li.锰、铁等若色氧化物尽可能较少 玻璃高龄土 A1,0,>30%.Fe,0,<0,4%:使用前应细磨 工业叶蜡石 Al,03>25%,S0<70%,Fe,03<0.4% 2.2.4钙质矿物原料 2.2.4.1质原料的种类和性质 钙质原料指以碳酸钙为主要组成的原料，是制造硅酸盐水泥和石灰 的主要原料，也是陶瓷和玻璃工业生产中引入Ca0成分的物质。常见 钙质原料的种类和性质见表2-7。 表27常见钙质原料的种类和性质 种类 基本性质 属二方品系，菱体，有时早粒状或板状，一般为乳白色或无色，随杂质合量中 方解行 早灰白、淡苗、红褐等色，现论组成为C056%,C0,44%,玻璃光泽，性脆 17
石灰岩的俗称，主要矿物是方解石。含有白公石、石英、韩士等杂质，是一种具 石灰石 有微品或潜品结构的化学与牛物化学沉积岩，无解理。多早灰白色、黄色，一般 状，结构致密，性，密度2.62.8g/cm 系碳酸钙和琳土物质同时沉积所成的均匀混合的沉积岩，使度低于石灰岩，颜 色从黄色到矢黑色，附压碰度通常小于100MP: 由海生.牛物外壳与贝壳积而成，丰要是由隐品或无定形细粒疏松的碳酸钙所组 白 成，色白，发亮的白坚中碳酸钙含量可达90%以上，白坚中常夹有软或硬白裂疆 石（丰要为CaC0)、红黏士和燧石等 又名板石，是链状结构的似辉石类矿物，产于石灰岩与酸1岩浆的按触带，由 Ca0与Si0,高温反应而牛成，化学通式为Ca0S0,即论化学组成为Ca048.25 从石 %、S0:51.75%,组成中的钙很花易被铁、锰或锶早类质问象取代，常与透辉 石、方解石、石英等矿物共牛，相对密度2.83.0.培点1540℃，早针狄、纤维 状和致密块状 2.2.4,2钙质原料在生产中的作用及其品质要求 钙质原料主要可用作水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料工业的原料，还 可用作石料。在水泥生产中，生产1t水泥熟料通常需要1.2~1.3t石灰石 干原料，因此，钙质原料的化学成分及其杂质含量对水泥熟料的煅烧和 质量影响极大。例如，为消除方镁石膨胀造成的水泥安定性不良，要求 熟料中氧化镁的含量小于5.0%，在生产中则必须控制石灰石的氧化镁 含量小于3.0%。同样，对石灰石原料中的碱和燧石含量等都有相应的 限制。水泥工业对钙质原料品质要求参见表2-8所示 表28钙质原料的质量指标 类别 Ca0%MgD/%R/%S0,%雄石或石英 一级品 >48 <2.5 <1.0 <1.0 <40 石失石 级品4548<3.0<1.0<1.0 <4.0 泥岩3545<3.0<12<1.0 <4.0 玻璃工业中使用的钙质原料主要有方解石、石灰石、白垩等，其作 用是引入CO成分，以提高玻璃的化学稳定性、机械强度、硬度，改 善熔化和澄清的条件。可按不同玻璃质量要求而选用相应的矿石品位， 但通常要求钙质原料中Ca0含量大于50%，有害着色物质FcO,的含 18
量小于0.15%。 陶瓷工业使用的钙质原料主要有较纯的石灰石、方解石和硅灰石 等，主要目的是增加还体及釉料中熔剂物的含量，降低产品的烧成温 度。硅灰石还可作为日用瓷、低损耗无线电陶瓷、火花塞及磨具、釉料 等的主要原料。由于其本身不含挥发分，反应过程也没有气体放出，干 燥收缩、烧成收缩以及热膨胀系数小，有利于陶瓷快速烧成。 耐火材料工业中，用石灰石制成的石灰乳作为矿化剂。在焙烧硅砖 时能获坚固的料坯和加速石英转化为鳞石英和方石英的过程。 2.2.5云母类矿物原料 2.2.5.1云母 具有页片构造的云母族矿物的总称，是分布很广的造岩矿物，约占 地壳总质量的3.8%。单斜晶系，化学组成比较复杂，其化学式为 RR2[AISi,O1o(OH2或RR[AISi,Oo(OH2,式中R=K:R2+ Mg2、Fe2、Mm2+:R+=A+、Fe、Mm+:此外Li矿也可加入晶格， 以及混入F、Rb、V、Sr、Ba、Cr、Ga等。可沿解理分剥成具弹性的薄 片。使度23。按其化学组成分为三个亚族：(1)钾钠云母亚族（白 云母亚族)，包括有白云母、镁硅白云母、钠云母：(2)铁镁云母亚 族（黑云母亚族），包括有金云母、黑云母：(3)锂云母亚族，包括 有锂云母，铁锂云母等。 3.2.5.2绢云母 又称细白云母，因其表面干燥后呈丝绢光泽而得名。化学组成与白 云母极相似，两者在矿物学上几无区别。白云母又称钾云母，其化学组 成为KAl[AlSiaO1o](OH)2。绢云母在外观上多呈黏土状而与白云母不 同，因其塑性大，干燥后的强度高，熔融时生成的玻璃相黏度大以及荷 重软化点高等特性而被用作陶瓷原料。但通常多以绢云母与石英的混合 物（即瓷石）的形式作为绢云母类黏土来用于陶瓷原料中。绢云母类黏 土原料可以单独成瓷。若与高岭土适当配合，可以制得质量较高的日用 瓷产品。将5%左右的绢云母质黏土粉磨后制成料浆参人烧粉质耐火砖 原料中，可降低烧成温度30-40℃，既可改善焙烧，又可不会因此而降 低荷重软化点。 19
2.2.5.3里云母 又称鳞云母，单斜晶系，是一种富含挥发分的铝、钾和锂的复合硅 酸盐，并含有氟和水。化学组成KLitsAls[AlSisO1o](F,OH2,化学式 LiF-KF-A12033Si02,其中Li20-3.3%~7.0%,尚含有少量铁、锰和钠， 有时含有少量傢和艳，使度2.5-4，相对密度2.8-2.9。由于易于熔化， 在玻璃生产中可用作助熔剂并引入L0,锂云母与霞石闪长岩能共同形 成低熔点化合物，制成强度高、烧成范围宽的低温半瓷质或瓷质坯料， 锂云母还可用于捞瓷的底釉和面釉并增加釉的光泽。 2.2.6铝质矿物原料 高铝质原料主要用于制造高铝陶瓷、高铝质耐火材料、高铝水泥和 无碱玻璃，提供A2O3成分。常用的高铝质矿物原料主要有高铝矾土及 硅线石族矿物。 2.2.6.1高第矾土 高铝矾土按其成因可分为沉积和风化两种类型。沉积型矾土主要由 斜方晶系的一水硬铝石-AOH,0(又称水铝石)、一水软铝石 YAOH,0(也称波美石或水铝矿)等一水型矿物组成。风化型矾土主 要刊矿物为三水铝石（又称三水铝矿）Al2O3H20等。高铝矾土常含有 FzO、SiO2、TO2及碳酸盐等杂质。在生产高铝水泥时，通常要求矾 土中Al03含量>70%，Si02<10%,Fe203<1.5%,Ti02<5%, AlO,/SO,>7。耐火材料工业对高铝矾土进行等级划分的情况参见表 2-9 表29耐火材料用铝矾土等级的划分 等级A1,OJ% Fe:O/% Ca0/% 耐火度/0 特级 >75 <2.0 <0.5 >170 级 70-75 <25 <0.6 >1770 “级 60-70 <2.5 <0.6 >1770 三级 55-60 <25 <0.6 >1770 四级 45-55 <2.5 <0.7 >1770 2.2.6.2叶端石 俗称印章石，化学组成A[Si,O10J(OH2,化学式：AlO4SiO22H20, 20